CO 2 -Abscheidung im Kraftwerksbetrieb

Transkript

1 im Kraftwerksbetrieb im Kraftwerksbetrieb Seite 1/26

2 Inhalt Einführungsvideo Kohlenstoffdioxid Braunkohlekraftwerk - CO 2 -Verwertung im Kraftwerksbetrieb Seite 2/26

3 im Kraftwerksbetrieb Seite 3/26

4 Natürliches Vorkommen 99,95% chemisch in Lithosphäre gebunden Gesamtgehalt im Makrosystem Erde konstant Man unterscheidet: a) Anorganischer Kreislauf b) Langfristiger organischer Kreislauf c) Kurzfristiger organischer Kreislauf Kohlenstoffzyklus im Kraftwerksbetrieb Seite 4/26

5 Sauer, unbrennbar, farb- und geruchlos Ungiftig Aggregatzustände: a) Fest < -78,5 C b) Gasförmig > -78,5 C Unter 31 C Verdichtung zu Flüssigkeit unter Drucksteigerung möglich Absorbiert Teile des elektromagnetischen Spektrums Eigenschaften im Kraftwerksbetrieb Seite 5/26

6 Zweitgrößtes Treibhausgas Erhöhung der mittleren Erdtemperatur von -18 C auf +15 C Jährliche CO2-Emission: Gesamt: 550,0 Gt Anthropogen: 36,3 Gt Jährliche Aufnahme: 532 Gt Atmosphärischer Anteilszuwachs: 1,4ppm / a CO2-Volumenkonzentration [ppm] in der Atmosphäre Klimatischer Einfluss Statistiken im Kraftwerksbetrieb Seite 6/26

7 Inbetriebnahme x 150MW + 4x 300MW + 2x 600MW + 1x 1000MW (BoA) Nettoleistung heute ca. 3840MW Schul- & Forschungskraftwerk Übersicht im Kraftwerksbetrieb Seite 7/26

8 Funktionsprinzip im Kraftwerksbetrieb Seite 8/26

9 Rauchgasentschwefelung nicht regenerativ regenerativ Sprühabsorption* ) Trockenabsorption* ) Ammoniak-REA Wellman-Lord- Verfahren Aktivkohle- Adsorption * ) kein Nassverfahren Rauchgasreinigungsverfahren im Kraftwerksbetrieb Seite 9/26

10 Konventionelle Rauchgasreinigung in NA im Kraftwerksbetrieb Seite 10/26

11 Ca(OH) 2 + SO 2 CaSO 3 + H 2 O CaSO 3 oxidiert an Luft zu CaSO 4 REA + : Gestufter Waschprozess Verbesserter Suspensionskontakt zum Rauchgas Rauchgasvorbehandlung zur CO 2 -Abscheidung entfällt Rauchgasreinigung REA + im Kraftwerksbetrieb Seite 11/26

12 im Kraftwerksbetrieb Seite 12/26

13 CDC-Verfahren Konventionelle KW IGCC-Kombi KW Oxyfuel-Verfahren Aminwäsche Carbonat-Wäsche LLCR-Verfahren Organische Lösungsmittel Abscheidungsverfahren im Kraftwerksbetrieb Seite 13/26

14 Aminwäsche CO2-Anlagerung an Träger bei niedriger Temperatur Lösung vom Träger bei hoher Temperatur Abscheiderate: 90% Aufgabenstellung: Minimierung des Energieaufwands bei der Trennung von CO 2 und Träger CO 2 -Abscheidung in NA im Kraftwerksbetrieb Seite 14/26

15 Organische Ammoniakderivate Wasserstoffatome z.t. durch Alkylgruppen ersetzt Unterteilung in primäre, sekundäre, tertiäre usw. Amine Reagieren basisch durch Anlagerung an freies Stickstoffelektronenpaar Charakteristischer, stechender Geruch Gesundheitsgefährdend, reizend, ätzend Biologisch abbaubar Breites industrielles Anwendungsspektrum Diethanolamin Methyl-Diethanolamin Amine im Kraftwerksbetrieb Seite 15/26

16 Fällungsreaktion: Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O Calciumhydroxid (Kalkwasser): CaO + H 2 O Ca(OH) 2 Weitere Verfahren: Barytwäsche Indikatorfärbung Infrarotspektroskopie Qualitativer CO 2 -Nachweis im Kraftwerksbetrieb Seite 16/26

17 Qualitativer CO 2 -Nachweis im Kraftwerksbetrieb Seite 17/26

18 Qualitativer CO 2 -Nachweis im Kraftwerksbetrieb Seite 18/26

19 im Kraftwerksbetrieb Seite 19/26

20 CO 2 Gasförmig Fest Flüssig Lebensmittelzusatz Feuerlöschmittel Kältemittel Schutzgas Backtriebmittel CO 2 -Laser Nebelmaschinen Transportzwecke Kältemittel CO 2 -Schnee Superkritisch Löse-, Extraktionsmittel Industrielle Anwendung im Kraftwerksbetrieb Seite 20/26

21 Chemie Medizin a) Anästhetikum b) Abführmittel Landwirtschaft Sonstige Anwendung im Kraftwerksbetrieb Seite 21/26

22 Innovativer Ansatz: Biologische Verwertung im Kraftwerksbetrieb Seite 22/26

23 Innovativer Ansatz: Biotechnologische Nutzung im Kraftwerksbetrieb Seite 23/26

24 Forschungsprojekt: Dreamproduction Beteiligte Partner: a) Bayer Material Science b) Bayer Technology Services c) Bundesministerium für Bildung und Forschung d) Institut für techn. & makromolekulare Chemie der TH Aachen Verbrauch chem. Industrie: 60 Mt CO 2 Kunststoffe aus CO 2 im Kraftwerksbetrieb Seite 24/26

25 RWE Informations-DVD Using and converting CO 2 RWE Informationsbroschüre Quellenverzeichnis im Kraftwerksbetrieb Seite 25/26

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit im Kraftwerksbetrieb Seite 26/26